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(共41張PPT)
第4章 第2節
人教版 生物(高中)
某基因
--ATGCATGCAT…… CCATGCTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GGTACGATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
對應的mRNA
轉錄
翻譯
蛋白質
酶
代謝
性狀
性狀
結構
性狀是由基因決定的！
但是不是只由基因決定呢？
吸煙
酗酒
暴食
熬夜
不良生活習慣
我只對自己造成影響，不改變遺傳物質，所以對下一代沒有影響！
1.上述資料中，柳穿魚和小鼠性狀改變的原因是什么？
2.分析資料1，F1的花為什么與植株A的相似？在F2中，為什么有些植株的花與植株B的相似？
3.資料1和資料2展示的遺傳現象有什么共同點？這對你認識基因和性狀的關系有什么啟示？
閱讀課本73頁思考討論，并思考以下問題：
資料一信息梳理：
柳穿魚花的形態結構
Lcyc基因的表達（轉錄和翻譯）
植株A
植株B
直接 相關
基因
不
相
同
同
開花時 表達
不表達
（甲基化）：
資料一信息梳理：
（甲基化）：
DNA甲基化是指在基因組CpG二核苷酸的胞嘧啶5號碳位共價鍵結合一個甲基基團（了解）
資料一信息梳理：
F1
F2
P
植株A
植株B
×
與植株A相似
少部分B
絕大部分A
（自交）
DNA甲基化抑制了基因的表達！
CA …… UCCCUAAGGAUAG CCAUCCCAGAUG
資料一信息梳理——補充
--ATGCATGCAT…… CGATCGTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GCTAGCATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
基因（Lcyc基因）
非編碼區
非編碼區
編碼區
不編碼mRNA
不編碼mRNA
(編碼mRNA)
啟動子
終止子
啟動子：啟動子是RNA 聚合酶識別、結合和開始轉錄的一段DNA 序列
終止子：給予RNA聚合酶轉錄終止信號的DNA序列
RNA聚合酶
資料一信息梳理——補充
--ATGCATGCAT…… CGATCGTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GCTAGCATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
基因（Lcyc基因）
非編碼區
非編碼區
編碼區
(編碼mRNA)
啟動子
終止子
啟動子：啟動子是RNA 聚合酶識別、結合和開始轉錄的一段DNA 序列
終止子：給予RNA聚合酶轉錄終止信號的DNA序列
CA …… UCCCUAAGGAUAG CCAUCCCAGAUG
轉錄
mRNA
資料一信息梳理——補充
--ATGCATGCAT…… CGATCGTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GCTAGCATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
基因（Lcyc基因）
非編碼區
非編碼區
編碼區
(編碼mRNA)
啟動子
終止子
CA …… UCCCUAAGGAUAG CCAUCCCAGAUG
轉錄
mRNA
翻譯
蛋白質
若DNA甲基化后又會怎樣呢？
資料一信息梳理——補充
--ATGCATGCAT…… CGATCGTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GCTAGCATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
基因（Lcyc基因）
非編碼區
非編碼區
編碼區
啟動子
終止子
CH3
CH3
DNA的啟動子甲基化后的其中一種機制可能吸引其他蛋白質與之結合，這樣RNA聚合酶便不能結合上去，該基因不能轉錄，則不能表達！
--ATGCATGCAT…… CGATCGTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GCTAGCATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
基因（Lcyc基因）
啟動子
終止子
--ATGCATGCAT…… CGATCGTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GCTAGCATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
啟動子
終止子
CH3
CH3
1.這兩種基因的堿基序列有沒有改變？
沒有
2.這兩種基因都表達了嗎？
甲基化的基因未表達
3.DNA甲基化可以遺傳嗎？
可以，柳穿魚花的實驗可以證明
植株A
植株B
F1
F2
P
植株A
植株B
×
與植株A相似
少部分B
絕大部分A
（自交）
--ATGCATGCAT…… CGATCGTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GCTAGCATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
基因（Lcyc基因）
啟動子
終止子
--ATGCATGCAT…… CGATCGTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GCTAGCATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
啟動子
終止子
CH3
CH3
表觀遺傳：生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象，叫作表觀遺傳。（教材P74頁）
你能用表觀遺傳觀點解釋基因選擇性表達的原因嗎？
未被甲基化的基因能夠表達，其他被甲基化的基因不能表達
資料二信息梳理
你能用表觀遺傳的觀點解釋資料二出現的現象嗎？
資料二信息梳理
1.上述資料中，柳穿魚和小鼠性狀改變的原因是什么？
一.表觀遺傳
柳穿魚花的形態改變是因為Lcyc基因的部分堿基被高度甲基化，小鼠毛色的改變是因為AXY基因的前端有一段影響AXY基因表達的特殊的堿基序列被甲基化。發生在基因或基因前端的甲基化修飾均導致相關基因的表達受到抑制，進而影響性狀。
F1植株同時含有來自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcyc基因能夠表達，表現為顯性；植株B的Lcyc基因由于部分堿基被甲基化，基因表達受到抑制，表現為隱性。因此，同時含有這兩個基因的F1中，F1的花與植株A的相似。F1自交后，F2中有少部分植株含有兩個來自植株B的Lcyc基因，由于該基因的部分堿基被甲基化，基因表達受到抑制，因此，這部分植株的花與植株B的相似。
2.分析資料1，F1的花為什么與植株A的相似？在F2中，為什么有些植株的花
與植株B的相似？
一.表觀遺傳
F1
F2
P
植株A
植株B
×
與植株A相似
少部分B
絕大部分A
（自交）
一.表觀遺傳
資料1和資料2展示的遺傳現象都表現為基因的堿基序列保持不變，但部分堿基發生了甲基化修飾，抑制了基因的表達，進而對表型產生影響。這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代，使后代出現同樣的表型。基因的堿基序列保持不變，性狀發生改變，這表明基因與性狀的關系并不是簡單的一一對應的關系，基因的表達受到很多因素的影響，體現了基因與性狀之間關系的復雜性。
3.資料1和資料2展示的遺傳現象有什么共同點？這對你認識基因和性狀的關系有什么啟示？
一.表觀遺傳
一.表觀遺傳
（2）除了DNA甲基化，構成染色體的組蛋白發生甲基化、乙酰化等修飾也會影響基因的表達。（教材P74，相關信息）
組蛋白甲基化后，會使DNA纏繞在組蛋白上更緊，這樣DNA不能解開雙鏈從而不能轉錄，基因不能表達！
知識遷移
DNA復制的時期：
有絲（減數）分裂間期
轉錄的時期：
不分裂的細胞也可以轉錄、分裂的細胞在間期（染色體時期DNA高度螺旋不能解開）
翻譯的時期：
整個時期都可以
組蛋白甲基化后，也可以移除，這樣DNA就又可以轉錄了！
一.表觀遺傳
所以組蛋白修飾沒有DNA甲基化穩定！
（3）非編碼RNA
非編碼RNA：不編碼蛋白質的RNA。(除tRNA和rRNA)
DNA
DNA
mRNA
非編碼RNA
蛋白質
阻止翻譯(抑制基因表達)
互補配對
如下圖所示的一種非編碼RNA
（主要抑制翻譯）
一.表觀遺傳
一.表觀遺傳——小結
1.概念：生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象，叫作表觀遺傳。（教材P74頁）
2.種類
DNA甲基化
組蛋白甲基化、乙酰化等
非編碼RNA
（穩定）
（不穩定）
（了解）
二.表觀遺傳與生活的聯系
吸煙
酗酒
暴食
熬夜
不良生活習慣
我只對自己造成影響，不改變遺傳物質，所以對下一代沒有影響！
二.表觀遺傳與生活的聯系
與社會的聯系
吸煙會使人體細胞內DNA的甲基化水平升高，對染色體上的組蛋白也會產生影響，還有研究發現，吸煙可使男性精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明顯升高。
請查閱相關資料，結合表觀遺傳、煙草煙霧中含有的化學物質及其危害等知識，向親友和周圍人群深入宣傳戒煙的道理。
環境
DNA甲基化
誘發
二.表觀遺傳與生活的聯系
二.表觀遺傳與生活的聯系
基因組成相同的同卵雙胞胎所具有的微小差異就與甲基化有關
三. 基因與性狀的關系
大多數情況下,基因和性狀不是簡單的一一對應的關系。
1.性狀與基因也存在一一對應關系。
2.一個性狀可以受到多個基因的影響
如高莖由高莖基因D控制，矮莖由矮莖基因d控制
如人的身高是由多個基因決定的，其中每個基因對身高都有一定的作用。
三. 基因與性狀的關系
大多數情況下,基因和性狀不是簡單的一一對應的關系。
1.性狀與基因也存在一一對應關系。
2.一個性狀可以受到多個基因的影響
3.一個基因也可以影響多個性狀
水稻中的Ghd7基因
開花
生長
發育
產量
三. 基因與性狀的關系
大多數情況下,基因和性狀不是簡單的一一對應的關系。
1.性狀與基因也存在一一對應關系。
2.一個性狀可以受到多個基因的影響
3.一個基因也可以影響多個性狀
4.性狀可由基因與環境共同決定
性狀
三. 基因與性狀的關系
基因與基因
基因與基因表達產物
基因與環境
D
A．花的顏色由多對基因共同控制
B．基因可以通過控制酶的合成來控制代謝，從而間接控制生物性狀
C．生物性狀由基因決定，也受環境影響
D．若基因③不表達，則基因①和基因②也不表達
1.牽牛花的顏色主要是由花青素決定的，如圖為花青素的合成與顏色變化途徑示意圖：從圖中不能得出的結論是（　　）
練一練
2．E基因編碼的G蛋白是細胞轉運葡萄糖的主要轉運體，下表是對兩種鳥類G蛋白的分析數據，糖基化（包括N一糖基化和O一糖基化）可以加速葡萄糖的轉運。下列敘述錯誤的是（　　）
A
鳥類物種 G蛋白的氨基酸數 N一糖基化數目 O-糖基化數目
甲 476 2 37
乙 325 2 52
A．據表中數據推測甲種鳥比乙種鳥可能更擅長飛行
B．兩種鳥類的E基因的根本差異在于脫氧核苷酸的排列順序不同
C．該實例說明基因通過控制蛋白質結構來直接控制生物性狀
D．甲乙兩種鳥E基因的差異可能是堿基對增添、缺失或替換的結果
練一練
3．下列關于“基因與性狀”關系的描述，正確的是（ ）
A．基因可通過控制酶的合成直接控制生物體的性狀
B．基因與生物性狀之間不存在簡單的線性關系
C．基因與多種因素相互作用精細地調控生物的性狀
D．DNA上的片段均能直接或間接地控制生物的性狀
C
練一練
C
A．①過程是轉錄，它以DNA的兩條鏈為模板、四種核苷酸為原料合成mRNA
B．②過程中只需要mRNA、氨基酸、核糖體、酶、ATP即可完成
C．囊性纖維病是基因通過控制蛋白質的結構而直接控制性狀
D．某段DNA上發生了基因突變，則形成的mRNA、蛋白質一定會改變
4．如圖為基因的作用與性狀的表現流程示意圖。正確的選項是（　　）
練一練

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